基于51單片機和FPGA的人機交互系統(tǒng)的設(shè)計

字符發(fā)生器CGRAM中總共可存儲32個漢字，對于需顯示較多漢字的應(yīng)用，可從需顯示的漢字中選出16個最常用的漢字，固定存放于CGRAM中，其余漢字僅在需要使用時動態(tài)寫入CGRAM。這樣，既提高了顯示效率，又解決了CGRAM過小的問題。

3．1．3 圖形顯示
除使用文本顯示漢字外，還可采用圖形顯示的方式。具體方式是將字模以數(shù)組的方式保存于單片機的代碼段，在需要顯示時將數(shù)據(jù)送入圖形區(qū)即可。此外，利用圖形顯示，還可以編寫描點程序顯示相應(yīng)波形或者編寫繪圖程序繪制簡易表格，使系統(tǒng)顯示結(jié)果更加直觀，便于分析。
3．1．4 文本特效
T6963C可以設(shè)置文本屬性區(qū)，并對文本實現(xiàn)反白、正向閃爍、反向閃爍等特效。使用時僅需將圖形顯示設(shè)置為文本屬性區(qū)即可。此時圖形區(qū)的內(nèi)容將無法顯 示，若圖形區(qū)與文本屬性區(qū)劃分在CGRAM的不同區(qū)域，則圖形區(qū)的內(nèi)容可以得到保存。利用文本特效，可通過反白或閃爍等效果指示可選選項以及當前選項，從 而使界面更易于操作。
3．2 人機交互界面設(shè)計
除基本的10個數(shù)字鍵以外，還設(shè)定了上、下、左、右、確定、取消等按鍵。此外，按鍵位置的設(shè)計，更符合人們的按鍵習(xí)慣。在界面中采用分級的菜單，在一級菜 單中選定功能之后將進入下一級菜單對功能進行更詳細的設(shè)定。在人機交互界面中可以使用方向鍵進行功能的選擇，數(shù)字鍵僅用于數(shù)據(jù)的輸入。
界面充分利用了文本特效，對選項采用反向顯示表示該選項已選定：對選項采用反向閃爍表示用戶可通過方向鍵改變選項。在需要進行數(shù)字輸入的界面中打開光標，即可向用戶標示數(shù)字輸入的地方。此外，必要的警告和出錯界面的設(shè)計將為用戶提供更多信息，使人機交互界面更為友好。

4 結(jié)束語
本系統(tǒng)采用鍵盤+LCD的輸入輸出設(shè)備，并且可以通過FPGA實現(xiàn)各種其他外設(shè)的接口電路的設(shè)計，減少了對單片機資源的占用，使得設(shè)計靈 活、方便。同時FPGA還可以為單片機提供存儲器和I／0口等資源。本文設(shè)計的電路可擴展性強，在此基礎(chǔ)上可將其擴展成各種擁有友好界面的系統(tǒng)，如可控增 益放大器、音頻信號分析儀、集成運放分析儀等。經(jīng)實踐，該系統(tǒng)穩(wěn)定易用，實用性強。